ДНК и биоинформатика

Суди о прожитом дне не по урожаю, который ты собрал, а по тем семенам, что ты посеял в этот день.

Роберт Льюис Стивенсон (1850–1894)

В современном мире уже накоплен огромный объем информации, который требует систематизации и глубокого осмысления. Это необходимо для лучшего понимания и дальнейшего изучения полученных результатов. И главное, поможет найти практическое применение тем открытиям, которые могут быть сделаны на основе анализа собранных данных.

Поэтому информационные технологии становятся настоящим спасением в процессе изучения накопленных знаний.

При этом также открываются новые горизонты в познании окружающего мира. И в первую очередь в биологии, где уже собрано достаточно много материала и настало время, чтобы провести такой анализ научных знаний и в этой области.

В данном случае это будет раздел биологии – молекулярная биология. И, конечно, особый интерес представляет ДНК, которую часто называют «молекулой жизни».

Структура молекулы ДНК хорошо известна, и в этом заслуга Френсиса Крика (1916–2004) и Джеймса Дьюи Уотсона (родился в 1928 году), которые опубликовали 25 апреля 1953 года в журнале Nature статью о пространственной структуре ДНК.

Структура В-формы ДНК в основном встречается в живой клетке, и она такова:

Две полинуклеотидные антипараллельные цепи закручены относительно своей оси. На периферии молекулы находятся углевод-фосфатные цепи, внутри – азотсодержащие гетероциклы. В состав ДНК входят четыре азотистых основания: пуриновые – аденин и гуанин, пиримидиновые – тимин и цитозин. Но есть исключения, например, у некоторых вирусов встречается еще одно производное пиримидина – урацил. Азотистые основания одной параллельной цепи соединяются с определенным основанием другой, следуя правилу Чаргаффа: аденин соединяется с тимином, гуанин – с цитозином. Такое расположение называется комплементарным. Спаривание азотистых оснований осуществляется с помощью водородных связей.

Одна из нуклеотидных цепочек ДНК участвует в процессе транскрипции, то есть в считывании генов для синтеза белков, необходимых для жизнедеятельности организма. Эта цепь называется «смысловой» или «кодирующей». В ней определенные участки нуклеотидных последовательностей соответствуют последовательности аминокислот в белке. Вторая – используется для копирования ДНК при делении клетки.

Интересно, что в ДНК только в 1-2% заключена наследственная информация. Остальную часть иногда называют «мусорной ДНК». Но такое невозможно! Природа так устроена, что в ней нет ничего лишнего, ненужного. Поэтому и эта часть ДНК выполняет определенную функцию. И эта функция называется энергетической, то есть ДНК дает энергию, которая необходима для проведения биохимических реакций.

Как известно, в молекуле ДНК заключена важнейшая информация, которая представлена в виде генов. Нам интересен геном человека.

Исследуя его, мы можем открыть много нового. В будущем, благодаря изучению генома, возможно, удастся понять причины возникновения некоторых заболеваний, связанных с изменениями в главной молекуле жизни.

Говорят, когда знаешь причину того или иного действия, то уже наполовину одержана победа. Если будет раскрыта суть этих процессов, то можно сказать, что на 50% мы уже победили. Остается найти еще 50% до полной победы. То есть в дальнейшем можно разработать новые успешные методы лечения, найти простые, безболезненные способы диагностики, освоить профилактические мероприятия по борьбе с тяжелыми заболеваниями.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.